Die vielen Gesichter der Forschung zur Gesichtswahrnehmung

Einführung

Gesichter sind seit langem eine Quelle des Interesses für Wissenschaftler in einer Vielzahl von Disziplinen. In den letzten Jahren hat diese Breite von Interessen, Ansätzen und Fachwissen direkt zu schnellen Fortschritten in unserem Verständnis vieler verschiedener Aspekte geführt, wie wir Gesichter wahrnehmen und verarbeiten. Natürlich interessieren sich nicht nur Wissenschaftler für Gesichter. Fernseh- und Filmkameras richten unsere Aufmerksamkeit auf Gesichter, und Gesichter bedecken unsere Magazine und dominieren sowohl antike als auch moderne Kunstwerke. Unsere Sensibilität für gesichtsähnliche Muster wird hervorgehoben, wenn wir Gesichter in vielen alltäglichen Formen sehen, z. B. in Wolken und zufälligen Anordnungen von Objekten (Abbildung 1).

Gesichter gibt es in einer bemerkenswerten Auswahl an Formen und Größen und sind mit einer unglaublichen Anzahl von Muskeln bedeckt, was die Komplexität des Gesichts erhöht . Darüber hinaus wird die Bedeutung von Gesichtern im menschlichen Leben durch zahlreiche empirische Untersuchungen unterstrichen. Menschliche Säuglinge, die nur wenige Minuten alt sind, reagieren besonders auf gesichtsähnliche Reize im Vergleich zu ebenso komplizierten Nicht-Gesichtsreizen . Wir verlassen uns auf Gesichter, um die unzähligen Menschen zu erkennen, denen wir in unserem Leben begegnen, und folglich tragen Diebe, Bankräuber und Superhelden Masken, um ihre Identität zu verbergen. Unsere Gesichter zeigen auch unsere Gefühle über vergangene, aktuelle und zukünftige Ereignisse durch emotionale Ausdrücke .Das Gesicht ist normalerweise die erste Art von visueller Information, die einem Wahrnehmenden zur Verfügung steht, und ist durch fast alle Arten von Interaktion kontinuierlich sichtbar. Folglich ist eine grundlegende Frage in der sozialen Wahrnehmung und damit im Verständnis der sozialen Welt des Menschen genau, welche Informationen ein menschliches Gesicht vermittelt. Obwohl andere Informationen aussagekräftiger sein können als die aus Gesichtern gewonnenen (z. B. ob eine Person aggressiv ist, was dadurch angezeigt werden kann, wie heftig sie sich in verschiedenen Situationen gegenüber anderen verhält), dauert es länger, sie zu erfassen (z. B. wiederholte Beobachtung im Laufe der Zeit). Folglich, Menschen ziehen leicht eine Reihe von Schlussfolgerungen über die Persönlichkeitsmerkmale, Aussehen, emotionale Zustände und Vorlieben völlig Fremder ausschließlich auf der Grundlage von Gesichtshinweisen.Diese Themenausgabe konzentriert sich darauf, die jüngsten Fortschritte in unserem Verständnis der Gesichtsverarbeitung zusammenzubringen, indem sie neun Themen zu drei Aspekten der Gesichtsverarbeitung umfasst: (i) Gesichtshinweise als soziale Signale, (ii) neuropsychologische Ansätze zur Gesichtswahrnehmung und (iii) entwicklungsbezogene und vergleichende Ansätze zur Gesichtswahrnehmung. Während jeder Artikel einzeln als Grundierung zu bestimmten Themen gelesen werden kann, Wir hoffen, dass sich die Leser die Zeit nehmen, die Artikel zu lesen, die möglicherweise nicht in ihrem spezifischen Interesse liegen.

Gesichtshinweise als soziale Signale

In der ersten Arbeit haben Little et al. adressieren Sie das Problem der Attraktivität des Gesichts. Was ein einfaches Urteil zu sein scheint, hat eine breite Palette von Forschungen hervorgebracht, und die Antwort darauf, was ein bestimmtes Gesicht besonders attraktiv macht, ist komplex. Die Menschen treffen schnell Attraktivitätsurteile, Aber es ist schwierig zu sagen, worauf solche Urteile beruhen. Die Autoren beginnen mit der Präsentation mehrerer gut erforschter Gesichtshinweise, von denen bekannt ist, dass sie beim Menschen mit Attraktivität in Verbindung gebracht werden, wie Symmetrie, Durchschnittlichkeit und wahrgenommene Persönlichkeit. Der Rahmen ist ein evolutionärer, und während solche Ansätze in der Vergangenheit für die Vorhersage von unflexiblen, invarianten Verhaltensweisen und Präferenzen kritisiert wurden, skizziert ihr Papier, wie evolutionäres Denken tatsächlich zu überzeugenden Vorhersagen über individuelle Variation führt. Sie dokumentieren dann mehrere wichtige Quellen für solche individuellen Unterschiede in den Gesichtspräferenzen, einschließlich Faktoren wie Hormonspiegel und Fruchtbarkeit, eigene Attraktivität und Persönlichkeit, sozialer und ökologischer Kontext sowie visuelle Erfahrung und soziales Lernen. Ihre Überprüfung hebt flexible hervor, ausgefeilte Systeme, die zu funktionieren scheinen, um die evolutionär relevanten Vorteile sowohl unserer Partnerwahl als auch unserer Entscheidungen über die Attraktivität anderer Arten von Sozialpartnern zu maximieren.

Während Little et al. konzentrieren Sie sich auf die Wahrnehmung von Attraktivität, Sagte et al. diskutieren Sie die Rolle der Emotion Wahrnehmung in sozialen Urteilen. Frühe Modelle der Gesichtsverarbeitung schlugen vor, dass funktionell unterschiedliche Aspekte von Gesichtern auf verschiedenen kognitiven Wegen verarbeitet wurden, und neigten dazu anzunehmen, dass Gesichtsausdrücke von Emotionen etwas unabhängig von anderen Gesichtshinweisen (z. B.) verarbeitet wurden. Sie stellen diese Sichtweise in Frage und stellen, was vielleicht noch wichtiger ist, die Vorstellung in Frage, dass sich emotionale Ausdrücke funktional von anderen Aspekten der Gesichtsverarbeitung unterscheiden. Insbesondere präsentieren sie verhaltens- und neurobiologische Beweise dafür, dass verallgemeinerte Reaktionen auf emotionale Ausdrücke die Bewertung neutraler Gesichter beeinflussen und dass die Bewertung neutraler Gesichter und Gesichtsausdrücke zumindest teilweise durch gemeinsame Mechanismen beeinflusst wird. Diese Arbeit unterstreicht die Bedeutung der Integration von Forschung zur Ausdruckswahrnehmung und Bewertung neutraler Gesichter und skizziert zu diesem Zweck einen gemeinsamen Rahmen, der diese Integration unterstützen würde. Durch die Kombination zweier Aspekte der Gesichtsforschung, die traditionell etwas unabhängig voneinander untersucht wurden (Bewertungen neutraler Gesichter und Verarbeitung emotionaler Ausdrücke), identifizieren sie eine relativ neue Richtung für die Gesichtswahrnehmungsforschung, die wichtige neue Einblicke in die Neurobiologie von Gesichtsbewertungen und Personenwahrnehmung liefern könnte.

Ergänzend zu Said et al.’s Betonung der Rolle der Emotionswahrnehmung in sozialen Urteilen und Little et al.der Schwerpunkt liegt auf individuellen Unterschieden in den Gesichtspräferenzen, Calder et al. untersuchen Sie individuelle Unterschiede in den Reaktionen auf Gesichtsausdrücke von Emotionen. Sie überprüfen zunächst die Forschung zu individuellen Unterschieden in neuronalen und verhaltensbezogenen Reaktionen auf Gesichtsausdrücke von Emotionen und konzentrieren sich dabei auf Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass sich ängstliche und nicht ängstliche Personen in ihren Reaktionen auf bedrohungsbezogene Gesichtsausdrücke wie Wut und Angst unterscheiden. Als nächstes diskutieren sie die Forschung, die individuelle Unterschiede im Belohnungstrieb, ein Faktor, der eine zentrale Rolle bei der Beschaffung oder Aufrechterhaltung wichtiger Ressourcen wie Nahrung, Fortpflanzungspartner, Territorium und sozialer Status spielen kann, mit der Variation neuronaler Reaktionen auf wütende Gesichtsausdrücke verbindet. Schließlich diskutieren sie, wie wichtig es ist, komplexere Aspekte der Aktivierungsmuster als Reaktion auf Gesichtsausdrücke zu untersuchen, wie z. B. die Korrelationen zwischen Reaktionen in verschiedenen Gehirnregionen, um das Zusammenspiel zwischen Persönlichkeit und neuronalen Reaktionen auf Gesichtsausdrücke besser zu verstehen. In: Calder et al. betonen Sie, dass dieser Ansatz, wenn auch nicht ohne seine Kritiker, der Forschung zu komplexen Aspekten der Gesichtswahrnehmung viel zu bieten zu haben scheint, vorausgesetzt, er wird richtig verwendet.

Im Gegensatz zu dem Fokus darauf, wie Menschen die Gesichter unbekannter Personen wahrnehmen und darauf reagieren , konzentrieren sich Jenkins & ihre Aufmerksamkeit darauf, wie Menschen bestimmte Personen anhand von Gesichtshinweisen identifizieren (d. H. Gesichtserkennung). Sie diskutieren verschiedene psychologische Theorien und Modelle, die erklären könnten, wie wir in der Lage sind, so viele verschiedene Personen unter so unterschiedlichen widrigen Bedingungen zu erkennen, während wir den Prozess effektiv mühelos finden, und beschreiben dann, wie selbst relativ geringfügige Veränderungen des Aussehens schwerwiegende Probleme für computerbasierte Gesichtserkennungssysteme verursachen können. Ihre elegante und ansprechende Lösung für diese Schwierigkeit besteht darin, Techniken anzuwenden, die als Forschungswerkzeuge in anderen Bereichen der Gesichtsforschung verwendet werden, wie z. B. computergrafische Methoden zur Herstellung von Gesichtsprototypen, um die computergestützte Gesichtserkennung ‚menschenähnlicher‘ zu machen. Sie diskutieren Beweise aus jüngsten Studien, die den Nutzen dieses Ansatzes hervorheben, und ihr Papier ist bemerkenswert als hervorragendes Beispiel für einen Aspekt der Gesichtsforschung, der die Wissenschaft der Gesichtswahrnehmung nutzt, um reale Probleme anzugehen, wie die Notwendigkeit schneller und effektiver Gesichtsidentifikationssysteme.

Neuropsychologische Ansätze zur Gesichtswahrnehmung

Webster & MacLeod präsentieren eine zeitnahe Überprüfung des Phänomens der visuellen Anpassung an Gesichter (d. H. Nachwirkungen). Im Wesentlichen kann die Wahrnehmung von Gesichtern stark von unseren jüngsten Erfahrungen mit anderen Gesichtern beeinflusst werden. Der Effekt der Belichtung ist einfach und kraftvoll: Wenn Sie ein Gesicht verzerrt sehen und unmittelbar danach aufgefordert werden, ein anderes Gesicht zu beurteilen, wird das zweite Gesicht als in die entgegengesetzte Richtung verzerrt wahrgenommen. Solche Nachwirkungen werden bei anderen visuellen Reizen wie Farbe beobachtet, wobei beispielsweise die Exposition gegenüber Rot die kurze Wahrnehmung der Gegenfarbe Grün bewirkt. Sie untersuchen die komplexen übergeordneten Aspekte der Gesichtsanpassung, Faktoren wie relativ geschlechts- oder rassenspezifische Anpassung, und wie diese die neuronalen Codierungsschemata beeinflussen können, die der visuellen Darstellung von Gesichtern zugrunde liegen. Durch den Vergleich von Anpassungseffekten für Gesichter und Farbe legen sie nahe, dass, obwohl Gesichtsnachwirkungen teilweise Reaktionsänderungen auf hohen und möglicherweise gesichtsspezifischen Ebenen der visuellen Verarbeitung widerspiegeln können, es viele Parallelen zu Farbnachwirkungen gibt und dass Gesichter zwar in Bezug auf ihre spezielle neuronale Architektur und Repräsentation ’speziell‘ sind, die zugrunde liegenden Mechanismen der Repräsentation jedoch den Prinzipien ähneln könnten, die zur Verarbeitung anderer Arten von visuellen Reizen auf niedrigerer Ebene verwendet werden.

In ihrem Review befassen sich Atkinson & Adolphs mit verschiedenen Ansätzen zur Untersuchung der Gesichtsverarbeitung im Gehirn und heben hervor, dass Gehirnregionen, die an der Gesichtsverarbeitung beteiligt sind, weit verbreitet sind und zwischen Wahrnehmungen auf höherer Ebene (Beurteilung von Identität, Emotionen von Gesichtern) und Wahrnehmungen auf niedrigerer Ebene (Unterscheidung von Gesichtern von Objekten) unterscheiden. Dass Wahrnehmungen auf höherer Ebene den okzipitalen Gesichtsbereich (OFA) betreffen und Wahrnehmungen auf niedrigerer Ebene dies häufig nicht tun, deutet auf ein etwas hierarchisches Modell der Gesichtswahrnehmung hin, bei dem die OFA für die Wahrnehmung auf höherer Ebene von zentraler Bedeutung ist. Atkinson & Adolphs hinterfragen diese Ansicht, indem sie Läsion, transkranielle Magnetstimulation und fMRT-Befunde überprüfen, die stattdessen darauf hindeuten, dass eine höhere Gesichtswahrnehmung ein komplexes Zusammenspiel zwischen verschiedenen Gehirnregionen widerspiegelt. Sie heben dies hervor, weil die Anforderungen der Aufgabe sowie der ökologische und soziale Kontext die Gesichtswahrnehmung beeinflussen; die Gesichtswahrnehmung kann nicht aus einer einfachen Extraktion von Hinweisen durch verschiedene Regionen resultieren. Stattdessen schlagen sie ein interaktiveres Modell vor, bei dem die Fähigkeiten der Gesichtswahrnehmung auf höherer Ebene vom Zusammenspiel mehrerer verschiedener neuronaler Regionen abhängen und bei dem die spezifischen Interaktionen je nach Aufgabe oder Kontext variieren können.

Barraclough & Perrett verbindet neurowissenschaftliche und vergleichende Ansätze und präsentiert einen Überblick über die zelluläre Kodierung von Gesichtern bei nichtmenschlichen Primaten. Eine große Menge an Forschung über Affen Neurophysiologie untermauert Modelle der Gesichtswahrnehmung, Erklärungen der Wahrnehmungsnachwirkungen aus der Betrachtung bestimmter Arten von Gesichtern und Interpretationen der menschlichen Neuroimaging. Sie konzentrieren sich auf Zellen, die bevorzugt auf Gesichter reagieren, insbesondere für den sozialen Bereich, wie die Identitätswahrnehmung, und durch den Vergleich der Ergebnisse aus der begrenzten Menge an Zellaufzeichnungen, die beim Menschen durchgeführt wurden, können sie feststellen, dass es sowohl Ähnlichkeiten mit äquivalenten Zellen gibt, die bei nichtmenschlichen Primaten aufgezeichnet wurden, als auch dass es potenzielle Unterschiede gibt. Sie stellen fest, dass ein Thema für die zukünftige Forschung in den Zeitverläufen der Anpassung und der Dauer der Nachwirkungen liegt, was darauf hindeutet, dass mehrere zelluläre Mechanismen im Spiel sind. Sie heben auch hervor, dass Zellen, die auf Gesichter reagieren, empfindlich auf mehrere Modalitäten reagieren und das Potenzial für Interaktionen lassen. Zum Beispiel wird sich die Interaktion zwischen Gesichtern und Körperwahrnehmung oder Gesichtern und Sprachwahrnehmung wahrscheinlich als wichtiger Weg für die zukünftige Forschung zur Gesichtswahrnehmung erweisen.

Entwicklungs- und vergleichende Ansätze zur Gesichtswahrnehmung

In ihrer Arbeit zur Gesichtsverarbeitung bei Säuglingen haben Heron-Delaney et al. betonen Sie, wie wichtig es ist, zwischen Mitgliedern Ihrer eigenen und anderen Arten unterscheiden zu können. Zunächst überprüfen sie frühere Forschungen, die zeigen, dass die Fähigkeit, menschliche von nicht-menschlichen Gesichtern zu unterscheiden, früh im Säuglingsalter auftritt. Anschließend beschreiben sie neue empirische Untersuchungen anhand bevorzugter Suchzeiten, die zeigen, dass Neugeborene, 3 Monate alte Säuglinge und 6 Monate alte Säuglinge zwischen menschlichen und nicht menschlichen Gesichtern (Affen und Gorillas) unterscheiden können. Obwohl die 3 Monate alten und 6 Monate alten menschlichen Säuglinge in der Lage waren, zwischen menschlichen und nicht-menschlichen Körpern zu unterscheiden, waren Neugeborene nicht. Diese Ergebnisse präsentieren neue konvergierende Beweise dafür, dass Artendiskriminierung von Gesichts-Cues sehr früh in der Kindheit entsteht und, vielleicht noch wichtiger, legt nahe, dass Artendiskriminierung von Körper-Cues deutlich langsamer entsteht. Sie diskutieren die Implikationen dieser Ergebnisse für Modelle der Gesichtsverarbeitung, bei denen angenommen wird, dass sich Vorlagen evolutionär relevanter Reize, die Kernaspekte der sozialen Wahrnehmung unterstützen, im Säuglingsalter entwickeln und bei denen unterschiedliche Erfahrungsstufen mit Gesichtern und Körpern von Artgenossen unterschiedliche Entwicklungsverläufe für die Gesichts- und Körperverarbeitung vorantreiben. Grundsätzlich betont ihr Papier, dass Kernaspekte der Gesichtsverarbeitung bei Kindern in einem sehr jungen Alter offensichtlich sind.

Während Heron-Delaney et al. vergleichen und kontrastieren Sie die Gesichts- und Körperverarbeitungsfähigkeiten von Personen unterschiedlichen Alters (z. B. Neugeborene und ältere Säuglinge), Parr vergleicht die Gesichtsverarbeitungsfähigkeiten verschiedener Primatenarten und diskutiert Forschungsergebnisse, die zeigen, dass Säuglingsmakaken und Gibbons wie menschliche Säuglinge es vorziehen, Gesichter im Vergleich zu Nicht-Gesichtsobjekten zu betrachten, und dass Erfahrung für die Unterscheidung zwischen Gesichtern aus verschiedenen Kategorien (z. B. Gesichter verschiedener Arten) bei vielen Primatenarten wichtig ist. Während diese Ergebnisse auffallende Ähnlichkeiten in den Gesichtsverarbeitungsfähigkeiten zwischen den Arten hervorheben, diskutiert sie auch andere Forschungen, die mögliche Unterschiede in der Art und Weise aufzeigen, wie verschiedene Primatenarten Gesichter verarbeiten. So wurden beispielsweise Inversionseffekte bei der Gesichtsverarbeitung, bei denen die Invertierung eines Gesichtsbildes viele grundlegende Aspekte der Gesichtsverarbeitung dramatisch beeinträchtigt (z. B. Abbildung 2), bei Menschen und Schimpansen häufig berichtet, scheinen jedoch bei Affen erheblich weniger robust zu sein. Parr diskutiert dann Beweise für andere Unterschiede und Ähnlichkeiten in der Fähigkeit von Primaten, Gesichter aus derselben Kategorie zu individualisieren, einschließlich neuer Forschungsergebnisse, die darauf hindeuten, dass das Geschlecht der Gesichter, die als Stimuli verwendet werden, ein Faktor ist, der häufig nicht einmal in der Gesichtserkennungsarbeit mit nichtmenschlichen Primaten berichtet wird, kann für die Individuation bei Affen entscheidend sein. Schließlich diskutiert sie die spannende Möglichkeit, dass diese manchmal auffälligen und manchmal subtilen Unterschiede in den Gesichtsverarbeitungsfähigkeiten zwischen Primatenarten systematisch mit Variationen in ihren sozialen Strukturen in Verbindung gebracht werden können.

Integration

Insgesamt stellt diese Sammlung von Papieren die Gesichtsverarbeitung in evolutionäre, funktionalistische und entwicklungsbezogene Rahmenbedingungen und hebt sowohl die wichtigen sozialen Hinweise in Gesichtern als auch die neuronale Architektur hervor, die die Wahrnehmung dieser Hinweise unterstützt. Es ist wichtig, diese Themen jetzt zusammenzubringen, da das Integrationspotenzial zwischen diesen drei Themen groß ist, aber bisher sind konkrete Beispiele für die tatsächliche Integration weit weniger verbreitet, als man hoffen und / oder erwarten könnte. Während die Gesichtswahrnehmungsforschung von Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen durchgeführt wird, wissen Forscher verschiedener Disziplinen häufig nicht, welche Arbeiten von potenziell großer Relevanz für ihre eigenen sind, die von Forschern anderer Bereiche durchgeführt werden, andere Methoden verwenden oder in anderen Rahmenbedingungen arbeiten. Diese Themenausgabe zeigt die Vielfalt und letztendlich die Einheit der Gesichtswahrnehmungsforschung, von der wir aufrichtig hoffen, dass sie zu neuen Fortschritten auf diesem Gebiet führt und den Forschern einen Eindruck von der Bandbreite der Gesichtsforschung gibt, die von anderen durchgeführt wird.

Die hier vorgestellte Sammlung von Beiträgen vereint Forschung aus verschiedenen Bereichen, insbesondere Biologie, Psychologie, Primatologie und Neurowissenschaften. Die Sammlung präsentiert auch eine größere Vielfalt an Techniken und Ansätzen, als sie üblicherweise in einem einzelnen Bereich verwendet werden. Die Mitwirkenden verwenden eine Vielzahl von Paradigmen, einschließlich experimenteller Ansätze, klinischer Daten, nicht-menschlicher Tierdaten, Computeranalyse, Elektrophysiologie und bildgebender Verfahren des Gehirns. Die verschiedenen Aspekte der Gesichtswahrnehmung, die in diesen Artikeln behandelt werden, werden selbst in denselben Arten von Zeitschriften nicht oft angesprochen. Beispielsweise, soziale Wahrnehmung, Neurowissenschaften, Vergleichende und Entwicklungsforschung werden in der Regel jeweils in ihren eigenen veröffentlicht, relativ spezialisiert, Zeitschriften. Wir hoffen, dass die Zusammenführung dieser Themen dazu beitragen wird, Einzelpersonen einer Vielzahl von Ideen, Problemen und Techniken auszusetzen, die sie sonst vielleicht nicht in Betracht gezogen hätten. Wir schlagen vor, dass es die Synergie der verschiedenen Ansätze ist, die am nützlichsten sein wird, um das Gebiet der Gesichtswahrnehmung voranzutreiben, und dass der Nutzen des Lesens dieser Sammlung von Papieren erheblich größer ist als der Nutzen des Lesens jedes einzelnen.

Fußnoten

†Alle Autoren trugen gleichermaßen zur Einführung bei.